逆变器产生的电源谐波



谐波的产生原因与治理方法

谐波的产生原因是非线性负荷的存在，治理方法包括装用谐波滤波器、隔离变压器和有源的谐波调节器。

谐波的产生原因： 在理想的供电系统中，电流和电压都是正弦波的。然而，在实际的供电系统中，由于非线性负荷的存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就会形成非正弦电流。 任何周期性波形都可以分解为一个基频正弦波加上许多谐波频率的正弦波，这些谐波频率是基频的整倍数。

谐波的治理方法： 装用谐波滤波器：对于电动机控制器等产生的具有明显形状的谐波，可以使用滤波器来降低谐波电流。 装用隔离变压器：隔离变压器，特别是Dyn接法的隔离变压器，可以用来削弱均衡的三次谐波电流传回到电源的问题。 装用有源的谐波调节器：对于由变流器/逆变器产生的边频带和谐波，由于它们的频率随传动装置的速度而变化，并且时常很接近于基波频率，因此不能很好地用普通的滤波器来滤除。这时，可以使用有源的谐波调节器来进行治理。

有哪些办法可以减小或消除逆变器的输出电压中的谐波

减小或消除逆变器的输出电压中的谐波，可以采用以下办法：

串联电感：

通过在逆变器输出端串联适当的电感，可以有效地滤除高频谐波成分。这是因为电感对高频信号的阻抗较大，可以使得高频谐波在电感上产生较大的压降，从而达到滤除谐波的目的。

并联电容：

在逆变器输出端并联电容也是一种常用的减小谐波的方法。电容对高频信号具有低阻抗特性，可以吸收高频谐波成分，从而降低输出电压中的谐波含量。

优化滤波电路：

逆变器内部的滤波电路设计对于减小输出电压中的谐波至关重要。通过优化滤波电路的结构和参数，可以进一步提高滤波效果，降低谐波含量。

提高逆变器输出波形质量：

选择具有高质量输出波形的逆变器也是减小谐波的有效方法。高质量的逆变器通常采用先进的控制技术和滤波技术，以确保输出电压的波形接近理想的正弦波，从而降低谐波含量。

合理使用负载：

在使用逆变器时，应确保负载与逆变器的输出功率匹配，并避免接入非线性负载，这些负载可能会产生额外的谐波成分。

综上所述，通过串联电感、并联电容、优化滤波电路、提高逆变器输出波形质量以及合理使用负载等方法，可以有效地减小或消除逆变器的输出电压中的谐波。

逆变电焊机逆变电焊机电源的谐波抑制分析

弧焊逆变电源的谐波问题分析

1. 谐波产生的原因

自晶闸管逆变电源以来，弧焊逆变技术不断进步，如今是焊接设备主流。然而，逆变电路的整流和逆变环节导致电流波形失真，产生高次谐波。主要源于两个方面：一是逆变电源内部的干扰，如高电流引发的电磁场干扰、高频引弧等，以及智能化控制系统的谐波干扰；二是外部电网的负载变化和高频设备产生的谐波污染。

2. 谐波的特点与危害

逆变电源的高效率转换带来了谐波问题，尤其是高频化和大容量趋势下。逆变过程产生的脉冲引发严重的谐波干扰，导致电网功率因数降低，对周围电磁环境和设备运行造成负面影响。低频畸变是电力电子设备的共性问题，需妥善处理。

3. 谐波抑制措施

常用的谐波抑制手段包括无源滤波器（PF）和有源滤波器（AF）。PF成本低，但滤波效果受系统阻抗影响，且不能应对频率变化。AF则能动态补偿，实现谐波和无功功率补偿，但早期因技术限制存在效率低等问题，现在随着电力半导体技术的发展，AF已走向实用化。

4. 软开关技术的作用

随着电力电子技术的进步，硬开关的缺点日益突出。软开关技术通过改进开关策略，降低损耗，增强兼容性和可靠性，对逆变模块有重要价值，尤其是在无损耗吸收技术的研究中，尽管面临挑战，仍在持续发展。

总之，弧焊逆变电源中的谐波问题需通过有效抑制措施来解决，AF和软开关技术是关键手段，以提高功率因数并保护电力系统稳定运行。

扩展资料

逆变式弧焊电源，又称弧焊逆变器，是一种新型的焊接电源。这种电源一般是将三相工频（50Hz）交流网路电压，先经输入整流器整流和滤波，变成直流，再通过大功率开关电子元件（晶闸管SCR、晶体管GTR、场效应管MOSFET或IGBT）的交替开关作用，逆变成几kHz~几十kHz的中频交流电压，同时经变压器降至适合于焊接的几十V电压，后再次整流并经电抗滤波输出相当平稳的直流焊接电流。

什么是谐波？怎么产生的

谐波是电流或电压波形中的非正弦分量，其频率为基波频率的整数倍。谐波起源于声学，并在数学分析上有着深厚的基础，尤其在电力系统中，谐波问题受到了广泛关注。

谐波主要由非线性负载产生。在工业和生活用电负载中，阻感负载如异步电动机、变压器等，以及电力电子装置如整流器、逆变器等，都是典型的非线性负载。当这些非线性负载接入电网时，它们会从电网中吸收非正弦的电流，从而产生谐波。具体来说，当电流流过非线性负载时，由于负载的阻抗随电流的变化而变化，导致电流波形发生畸变，进而产生谐波。

此外，电力电子装置的大量应用也是谐波产生的主要原因之一。这些装置在工作过程中，会产生大量的谐波电流和谐波电压，对电网造成污染。例如，常见的整流电路在工作时，会产生大量的低次谐波，这些谐波会注入电网，影响电网的稳定性和其他设备的正常运行。

谐波是如何产生的

谐波是指电流中除基波外，还含有频率为基波整数倍的电量。这种现象通常通过对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解来识别。其中，大于基波频率的电流产生的电量即为谐波。

谐波产生的原因多种多样，其中最常见的是由于正弦电压施加于非线性负载，导致基波电流发生畸变，从而产生谐波。常见的非线性负载包括不间断电源（UPS）、开关电源、整流器、变频器以及逆变器等。

谐波的存在可能对电力系统和其他电子设备造成不良影响，如引起设备过热、产生噪音、降低设备效率等。因此，在设计和使用含有非线性负载的电路时，需要特别注意谐波问题，并采取适当的措施来减少谐波的产生和传输。

为了减少谐波的影响，可以采取多种措施，如使用滤波器、增加电抗器、调整电路参数等。此外，在电力系统中，也可以通过安装动态无功补偿装置来平衡系统中的无功功率，从而减少对谐波的敏感度。

总之，谐波是电力系统中一个需要关注的重要问题。了解谐波产生的原因和减少谐波影响的措施，对于确保电力系统的稳定和高效运行具有重要意义。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467